JP4532160B2

JP4532160B2 - 室内アンテナ

Info

Publication number: JP4532160B2
Application number: JP2004129738A
Authority: JP
Inventors: 真奈美津田; 幹浩松浦; 敦金子
Original assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: JP2005311960A

Description

本発明は、テレビジョン放送受信用の室内アンテナに関する。

従来、テレビジョン放送受信用の室内アンテナにおいては、一般にＶＨＦ帯ではロッドアンテナを使用し、ＵＨＦ帯ではループアンテナを使用している（例えば、特許文献１参照。）。

上記ループアンテナの種類としては、図７に示すように、（ａ）方形、（ｂ）円形などがある。
上記従来のループアンテナには、使用する周波数に対し、周囲長が約１波長になるような、方形あるいは円形などの単純な形状のループアンテナと、電波の受け口としてのみの利用として、使用する周波数に対して周囲長が短い、つまり、アンテナ効率を無視したループアンテナの２通りがある。
特開２００２−２３７７０９号公報

上記従来のように使用する周波数に対して周囲長が約１波長になるように設定されたループアンテナは、電流が綺麗に分布し、電流定在波の振幅が大きくなって電波の放射が強くなるなど高性能ではあるが、波長が長いほど、つまり周波数が低いほど大型化してしまうという問題がある。また、使用する周波数に対して周囲長が短いループアンテナは、小型化が可能であるが、アンテナ長が不足しているために効率が低下し、アンテナとしての性能が低いという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、小型化が可能であり、かつ高性能な室内アンテナを提供することを目的とする。

本発明に係る室内アンテナは、ケース本体と、前記ケース本体に装着されるループアンテナと、前記ループアンテナの一部に設けられて周囲長を延長する折曲げ部と、前記ケース本体の背面側に設けられ、該ケース本体を支持すると共に前記ループアンテナの反射器として作用する金属製のスタンドとを具備し、前記折曲げ部により前記ループアンテナの周囲長を延長して所定の周囲長となるように設定することを特徴とする。

本発明によれば、室内アンテナを構成するループアンテナに折曲げ部を設けてその周囲長を長くすることにより、ループアンテナ部分を小型化しても所定の周囲長を保持でき、省スペース化を図りながら高い性能を保持することができる。また、室内アンテナの背面側に金属製のスタンドを設け、ループアンテナの反射器として作用させることにより、利得を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る室内アンテナ１０を正面側から見た斜視図、図２は室内アンテナ１０を背面側から見た斜視図、図３は室内アンテナ１０のループアンテナ部分のみを取り出して示す図である。

図１、図２において、１１は室内アンテナ１０のケース本体で、合成樹脂により例えば方形状に形成されている。上記ケース本体１１の前面外周部には、アンテナ枠１２が形成され、このアンテナ枠１２内に図３に示すＵＨＦ帯受信用のループアンテナ１３が配設される。

上記ループアンテナ１３は、例えば図３（ａ）に示すように給電部２１が設けられている給電辺２２と平行する対辺２３を凹凸状に折曲げ、その折曲げ部２４によって周囲長を延長し、本来必要な大きさよりも小さなアンテナ枠１２内で所定の周囲長が得られるようにする。この場合、折曲げ部２４は、ループアンテナ１３の給電辺２２と対辺２３との間を短絡する短絡辺２５と同方向となるように略９０°に折曲げて形成する。すなわち、ループアンテナ１３の周囲長さの調整は、放射電界に与える影響の少ない短絡辺２５に平行する折曲げ部２４の凹部２６の深さｈ及び凹部２６の個数によって設定する。

また、上記折曲げ部２４は、給電辺２２と対辺２３の中心を通る中心線ａに対して左右対称となるように凹部２６を形成する。この場合、凹部２６の深さｈはループアンテナ１３の一辺例えば短絡辺２５の高さＨの約２０〜２５％に設定し、凹部２６の個数は３〜４つ程度に設定する。

なお、上記図３（ａ）では、ループアンテナ１３の給電部２１が設けられている給電辺２２と平行する対辺２３側に折曲げ部２４を設けた場合について示したが、その他、図３（ｂ）に示すように給電辺２２に折曲げ部２４を設けても良い。

そして、上記ケース本体１１の両側下部には、ＶＨＦ帯受信用の伸縮可能な１対のロッドアンテナ１４が設けられる。このロッドアンテナ１４は、軸部１４ａと伸縮ロッド部１４ｂからなり、軸部１４ａがケース本体１１に装着される。上記ロッドアンテナ１４は、軸部１４ａで任意に回動できるようになっている。

また、上記ケース本体１１の背面には、壁に掛けて使用できるように引掛け孔１７が設けられると共に、両側部の略中央に支持金具としての金属製のスタンド１５が回動可能に装着される。上記スタンド１５は、例えば所定幅Ｗを有する帯状金属板がＵ字状に形成され、その両先端部がケース本体１１に回動可能に装着される。上記ケース本体１１には、スタンド１５を装着した部分の下側に段差部１６が形成されている。この段差部１６は、背面側が低くなるように一定の角度例えば略４５°斜めに形成され、上記スタンド１５の位置を所定の位置に保持するストッパの作用を有している。

上記スタンド１５は、上方に回動した状態ではケース本体１１の左右の両側から上部に沿って位置し、また、図１、図２に示したように下方に回動すると、ケース本体１１への装着部近傍が段差部１６に当接し、ケース本体１１の背面に対して約４５°の角度に保持される。スタンド１５は、この状態で室内アンテナ１０を立設状態に保持する。また、このときスタンド１５の水平部とアンテナ枠１２内のループアンテナ１３との間隔が所定の間隔、例えば約λ_Ｍ／８となるようにスタンド１５の長さや装着位置等を定める。上記λ_Ｍは、例えばＵＨＦ帯４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの中心周波数６２０ＭＨｚに対する波長である。更に、上記スタンド１５は、誘導性成分となるように、その幅Ｗを設定する。

上記のように金属製のスタンド１５をループアンテナ１３の背面側に位置させると共に、スタンド１５が誘導性成分となるように幅Ｗを設定し、スタンド１５をループアンテナ１３の反射器として動作させる。上記スタンド１５は、その幅Ｗをあまり大きくすると、リアクタンス成分が容量性成分となり、反射器としての動作よりも導波器としての動作が強くなり、ダイポールアンテナの８の字を描くような指向性となって最大利得動作が小さくなるので、誘導性成分となる範囲内で幅Ｗを設定する。

また、上記スタンド１５としては、帯状金属板の他、円柱状の金属部材等を使用して構成することができるが、円柱状の金属部材を使用した場合も、その直径が大きくなるとリアクタンス成分が容量性成分となり、導波器として動作するようになるので、誘導性成分となる範囲内で円柱状の金属部材の直径を設定する。

そして、上記ループアンテナ１３及びロッドアンテナ１４の受信信号は、図示しないが例えば給電点にて合成された後、同軸ケーブルにより室内アンテナ１０の外部に導出される。

上記のように構成された室内アンテナ１０において、ＵＨＦ帯を受信するループアンテナ１３に関し、今例えば「性能がＵＨＦテレビチャンネル帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の全帯域を保持し、かつ、１１０×１１０ｍｍの枠内に収まる構造」という制約があるものと仮定する。

上記の制約がある場合、従来のループアンテナでは、１１０×１１０ｍｍの枠によって周囲長が４４０ｍｍの方形ループとなり、ＵＨＦ帯の低域周波数４７０ＭＨｚに対しては０．６９λ、高域周波数７７０ＭＨｚに対しては１．１３λとなる。この結果、ループ周囲長が１λ、１．５λの場合のような綺麗な電流分布とはならず、電流定在波の振幅は小さく、電波の放射も弱く、設計値を越えるような性能は望めない。

これに対し、上記実施形態に係る室内アンテナ１０では、ループアンテナ１３に折曲げ部２４を設けることにより、アンテナ周囲長をアンテナ枠１２によって定まる４４０ｍｍから所定長さ延長し、例えば６００ｍｍに設定する。

この場合、折曲げ部２４は、上記したように中心線ａに対して左右対称となるように凹部２６を形成する。そして、この凹部２６は、深さｈをループアンテナ１３の短絡辺２５の高さＨの約２０〜２５％に設定し、３〜４つ程度設けることによって、ループ周囲長が６００ｍｍとなるようにする。

上記折曲げ部２４を設けてループアンテナ１３のループ周囲長を６００ｍｍに設定した場合、ＵＨＦ帯の低域周波数４７０ＭＨｚに対しては０．９４λ、高域周波数７７０ＭＨｚに対しては１．５４λとなり、４７０ＭＨｚの周波数で１λ、７７０ＭＨｚの周波数で１．５λに近付けることができ、この結果、綺麗な電流分布が得られ、電流定在波の振幅が大きく、電波の放射も強くすることができた。

また、ループアンテナ１３に設けた折曲げ部２４によって周囲長を延長する場合、放射電界に与える影響の少ない短絡辺２５と同じ方向の長さを調整することにより行なっているので、ループアンテナ１３の形状の変化による電流分布の影響は少ない。このためループアンテナ１３の放射指向性は、通常のループアンテナと同じような指向性が得られる。

更に、上記実施形態では、ケース本体１１の背面に設けた金属製のスタンド１５を反射器として作用させているので、動作利得を向上することができる。

図４は、上記室内アンテナ１０において、スタンド無しの場合と、スタンド１５を設けた場合のループアンテナ１３の動作利得を比較して示したもので、横軸に周波数（ＭＨｚ）を取り、縦軸に動作利得（ｄＢ）を取って示した。図中、実線ａはスタンド１５を設けた場合の動作利得を示し、破線ｂはスタンド無しの場合の動作利得を示している。なお、上記図４は、スタンド１５として直径が８ｍｍの円柱状の金属部材を用いて構成した場合の特性を示している。スタンド１５を設けた場合の動作利得は、スタンド無しの場合より、最大で４．８ｄＢ向上することができた。

また、図５は、上記室内アンテナ１０において、スタンド無しの場合のループアンテナ１３の水平面放射指向性を示し、図６はスタンド１５を設けた場合のループアンテナ１３の水平面放射指向性を示している。上記図５、図６は、何れも周波数が５３０ＭＨｚの場合の水平面放射指向性である。

図６から明らかなように、スタンド１５を設けた場合、スタンド無しの場合に比較してアンテナ後方の利得が大きく減少しており、スタンド１５が反射器として有効に作用していることが分かる。

上記実施形態によれば、室内アンテナ１０を構成するループアンテナ１３に折曲げ部２４を設けて周囲長を延長することにより、ループアンテナ部分を小型化しても所定の周囲長を保持でき、省スペース化を図りながら高い性能を保持することができる。また、室内アンテナ１０の背面側に金属製のスタンド１５を設け、ループアンテナ１３の反射器として作用させることにより、利得を向上することができる。

なお、上記実施形態では、ループアンテナ１３を方形に形成した場合について示したが、その他、例えば折返し形、菱形、三角形、円形に形成した場合においても同様にして実施し得るものである。

また、上記実施形態では、スタンド１５を帯状の金属板あるいは円柱状の金属部材を用いて形成した場合について示したが、その他の形状の金属部材を用いて形成しても良いことは勿論である。

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係る室内アンテナの前面側の斜視図である。同実施形態における室内アンテナの背面側の斜視図である。同実施形態におけるループアンテナの構成例を示す図である。同実施形態に係る室内アンテナにおいて、スタンド無しの場合とスタンドを設けた場合のループアンテナの利得特性を示す図である。同実施形態に係る室内アンテナにおいて、スタンド無しの場合のループアンテナの水平面放射指向性を示す図である。同実施形態に係る室内アンテナにおいて、スタンドを設けた場合のループアンテナの水平面放射指向性を示す図である。従来のループアンテナの形状例を示す図である。

符号の説明

１０…室内アンテナ、１１…ケース本体、１２…アンテナ枠、１３…ループアンテナ、１４…ロッドアンテナ、１４ａ…軸部、１４ｂ…伸縮ロッド部、１５…スタンド、１６…段差部、１７…孔、２１…給電部、２２…給電辺、２３…対辺、２５…短絡辺。

Claims

ケース本体と、前記ケース本体に装着されるループアンテナと、前記ループアンテナの一部に設けられて周囲長を延長する折曲げ部と、前記ケース本体の背面側に設けられ、該ケース本体を支持すると共に前記ループアンテナの反射器として作用する金属製のスタンドとを具備し、
前記折曲げ部により前記ループアンテナの周囲長を延長して所定の周囲長となるように設定することを特徴とする室内アンテナ。